鋒影

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2017.12.09，機器人開源作業系統軟體ROS 2終於推出首個正式版，新版本命名為“Ardent Apalone”，代號“ardent”。

查了一下，中文意思為“熱心的美洲鱉”，不知ROS2是不是要從ROS1的“海龜”系列換成“土鱉”系列了，ORZ。

如果你只想用最短時間瞭解有哪些關鍵的新特性，只看下一段就OK了。

1.ROS2全面支援三種平臺
ØUbuntu 16.04（Xenial）
ØMac OS X 10.12（Sierra）
ØWindows 10
2.實現了分散式架構

取消Master中央節點，實現節點的分散式發現，釋出/訂閱，請求/響應通
3.支援實時
4.使用新版本的程式語言
ØROS 2廣泛使用C ++ 11。而ROS 1的核心主要使用C ++ 03，在其API並沒有使用C++ 11功能。
ØROS 2的Python版本至少為3.5，ROS 1的Python版本為2.7
5.使用了新的編譯系統Ament（ROS為Catkin）
6.ROS1可以通過rosbridge和ROS 2通訊

接下來進行詳細介紹：

關於ROS2的起源、前世今生可參考我一年前寫的一篇文章，在此不過多重複。

ROS和ROS2.0現在到底該學習哪個呢？

ROS 1和ROS 2之間變化

1. 系統架構

上圖所示是ROS 2與ROS 1整體架構的對比：

ROS 1主要構建於Linux系統之上，主要支援Ubuntu。而ROS 2採用全新的架構，底層基於DDS通訊機制，支援實時性、嵌入式、分散式、多作業系統。ROS 2支援的系統包括Linux、windows、Mac、RTOS，甚至是微控制器等沒有作業系統的裸機。

ROS 1的通訊系統基於TCPROS/UDPROS，強依賴於master節點的處理，而ROS 2的通訊系統是基於DDS，進而取消了master，同時在ROS2內部提供了DDS的抽象層實現，有了這個抽象層，使用者就可以不去關注底層的DDS使用了哪個商家的API。

ROS 2目前已經在Ubuntu Xenial，OS X El Capitan以及Windows 10上進行了CI測試和支援（參閱

2. 程式語言

C ++標準

ROS 1的核心是針對C ++ 03，並沒有在其API中使用C ++ 11功能。ROS 2廣泛使用C ++ 11，並使用C ++ 14的某些部分。在未來，ROS 2可能會開始使用C ++ 17。

python

ROS 1是針對Python 2，ROS 2至少需要Python 3.5版本。

3. 編譯系統

ROS編譯系統從初期使用的rosbuild，到groovy版本之後的catkin，再到ROS2中的ament

雖然編譯系統並不是ROS框架中的核心部分，但卻是開發者最常接觸的一個重要功能。

ROS 2新的編譯系統ament是一種元編譯系統，用來構建組成應用程式的多個獨立功能包，它並不是一個全新的東西，是catkin編譯系統進一步演化的版本，而這兩個單詞也是近義詞。查了一下，catkin和ament的意思為柔荑花序（柳絮），而ROS最早起源於柳樹車庫公司。

ROS 2只支援隔離的構建

在ROS 1中，可以在單個CMake上下文中構建多個包。雖然這加快了構建步驟，但是每個包都需要確保正確定義了交叉包目標依賴關係。另外所有的軟體包共享相同的名稱空間，導致目標名稱衝突等。

在ROS 2中，只支援隔離的構建，即每個包都是獨立構建的。安裝空間可以是隔離的或合併的。

取消了開發空間

在ROS 1中，可以在不安裝包的情況下構建包。

在ROS 2中，必須先安裝一個軟體包，然後才能使用它。

ROS 1中使用開發空間的一個原因是為了使開發人員能夠更改檔案，例如Python程式碼或啟動檔案，並直接使用修改後的程式碼，而無需重新編譯軟體包。在ROS 2中保留了這一好處，可選擇使用符號連結替換安裝步驟中的複製操作。

4. 訊息、服務介面

ROS 2使用了新的介面。有關更多資訊，請參閱ROS介面定義文章。

如果現在就想動手開發，可參閱“古月居”的相關教程。

下一個版本

ROS 2 目前還在積極的開發完善中之中。下一個正式版本將在2018年夏天釋出。屆時會繼續有一些出現新特性，例如將會進一步完善C++和Python的API，開發通用構建工具，釋出Windows和Mac OS軟體包，使用FastRTPS增強實時安全等。

期待更好，更強大的ROS 2 土鱉出現！

參考文獻：